CN203347978U - 柱塞泵和高压燃油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柱塞泵，包括限定出润滑油腔的泵壳体；设置在泵壳体内的柱塞组件；驱动轴，所述驱动轴上的凸轮借助于凸轮从动组件驱动所述柱塞组件的柱塞在所述泵壳体内往复移动，其中，所述凸轮从动组件包括驱动所述柱塞的挺柱体，与所述驱动轴的凸轮接合并且被其驱动的滚子，所述滚子通过销轴支撑在挺柱体内，所述滚子的内圆周面与所述销轴的外圆周面接触并且相对于彼此转动，所述凸轮从动组件还包括使所述润滑油腔与所述滚子的内圆周面和所述销轴的外圆周面之间的分界面流体连通的润滑油通道。本实用新型还公开了包括高压燃油泵，其包括由上述柱塞泵构成的高压部分。

Description

柱塞泵和高压燃油泵

技术领域

本实用新型涉及柱塞泵，其包括改进的凸轮从动组件，并且还涉及用于车辆的高压燃油泵，具体涉及用于内燃机（例如柴油机）共轨系统的高压燃油泵，其包括由上述柱塞泵构成的高压部分。

背景技术

在用于车辆的共轨喷射系统中，高压油的产生和喷射完全独立于彼此进行。产生高压燃油，也就是加压燃油，的操作在高压燃油泵中进行，其通常包括用于加压和供应燃油的一个或多个柱塞组件。

传统的高压燃油泵包括用作其高压部分的柱塞泵，柱塞泵包括限定出高压燃油腔和润滑油腔的泵壳体，容置在泵壳体的套筒部分中的柱塞组件，被部分地容置于润滑油腔内的驱动轴。在柱塞组件和驱动轴之间，设有凸轮从动组件。借助于凸轮从动组件，柱塞组件中的柱塞被驱动轴驱动而在泵壳体内往复运动。

驱动轴通常一体地形成有驱动柱塞组件的凸角，凸角的数目对应于柱塞泵中包含的柱塞组件的数目。凸轮从动组件包括与柱塞组件的柱塞接触并且驱动其往复移动的挺柱体，由挺柱体支撑并且与驱动轴的凸角接触并且被其驱动的滚子，以及销轴，滚子通过销轴支撑在挺柱体上。

操作过程中，带有凸角的驱动轴被驱动而旋转，直接与凸角接触的滚子被驱动而绕销轴转动并且与整个凸轮从动组件一起在泵壳体内往复移动。在凸角升程过程中，凸轮从动组件的挺柱体推动柱塞组件的柱塞前进，使得高压腔燃油内的燃油被加压并喷射到共轨组件内，凸角升程结束后，柱塞组件的柱塞弹簧开始反作用而使柱塞以及整个凸轮从动组件后退，同时保持滚子与凸角相接触。操作循环以这种方式重复进行。

由上述描述可以看出，滚子相对于销轴转动，所以在滚子和销轴的接触表面上发生磨损，这对于柱塞泵性能来说是不利的。

希望能够解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是减少柱塞泵的滚子和销轴的接触表面的磨损，以提高柱塞泵的性能。

为此，本实用新型提供了一种柱塞泵，包括泵壳体，其限定出包含润滑油的润滑油腔；设置在泵壳体内的柱塞组件；部分容置于所述润滑油腔内的驱动轴，所述驱动轴上的凸轮借助于凸轮从动组件驱动所述柱塞组件的柱塞在所述泵壳体内往复移动，其中，所述凸轮从动组件包括驱动所述柱塞的挺柱体，与所述凸轮接合并且被其驱动的滚子，和穿过所述滚子的销轴，所述滚子通过所述销轴支撑在所述挺柱体内，所述滚子的内圆周面与所述销轴的外圆周面接触并且相对于彼此转动，并且其中，所述凸轮从动组件还包括使所述润滑油腔与所述滚子的内圆周面和所述销轴的外圆周面之间的分界面流体连通从而所述润滑油腔内的润滑油能够被引导至并且润滑所述分界面的润滑油通道。

根据一个优选实施例，所述润滑油通道包括在所述销轴的外圆周面上形成的沟槽，所述沟槽在其位于销轴的中心轴线方向上的相反两端与所述润滑油流体连通。

根据一个优选实施例，所述沟槽沿着所述销轴的中心轴线方向直线或弯曲地延伸。

根据一个优选实施例，所述沟槽在垂直于其延伸方向的横截面中具有三角形形状、梯形形状、矩形形状或半圆形形状。

根据一个优选实施例，所述销轴包括形成单一沟槽，或在所述销轴的外圆周面上沿着圆周方向均匀分布的多个沟槽。

根据一个优选实施例，所述润滑油通道包括通过从所述销轴的外圆周面沿着所述销轴的中心轴线方向切除所述销轴的一部分而形成的切除部，所述切除部在其沿销轴的中心轴线方向的相反两端与所述润滑油腔流体连通。

根据一个优选实施例，所述润滑油通道包括沿着所述销轴的圆周方向均匀布置的两个或更多个如上述形成的切除部。

根据一个优选实施例，所述润滑油通道是形成在所述销轴内并且使所述润滑油腔与所述滚子的内圆周面和所述销轴的外圆周面之间的分界面流体连通的通道，或者所述润滑油通道是形成在与所述销轴的外圆周表面相接合的所述滚子和所述挺柱体的表面上的通道。

本实用新型还涉及一种一种高压燃油泵，其包括由上述柱塞泵构成的高压部分。

根据一个优选实施例，所述高压燃油泵用于内燃机的共轨喷射系统中并且所述柱塞组件能够连接到共轨喷射系统的共轨组件。

根据本实用新型，柱塞泵的凸轮从动组件还包括润滑油通道，具体为设置在销轴的外圆周表面上的沟槽或切除部，使得在驱动轴转动时向外飞溅的润滑油能够到达滚子的内圆周面和销轴的外圆周面之间的分界面，形成流体动力膜，起到润滑和冷却的作用。由此降低相关表面的磨损，并且提供柱塞泵以及因此提高高压燃油泵的性能。

附图说明

本实用新型的上述和其它特征和优势将从结合附图对优选实施例的描述中得到更好的理解，其中：

图1是根据本实用新型第一实施例构造的包括两个柱塞组件的柱塞泵的剖面图；

图2是图1中示出的柱塞泵的凸轮从动组件部分的立体图，其中挺柱体和滚子被部分切除；

图3是图2中示出的凸轮从动组件的销轴的立体图；

图4是根据本实用新型第二实施例的柱塞泵的凸轮从动组件部分的立体图，其中挺柱体和滚子被部分切除；

图5是图4中示出的柱塞泵的销轴的立体图；

图6是根据本实用新型可选实施例的销轴的立体图。

具体实施方式

下面参考附图描述本实用新型的优选实施例，除非特别指出，相同或功能相似的元件和装置具有相同的参考标记。

根据本实用新型的柱塞泵可以用于，但不限制于，在内燃机例如柴油机的共轨喷射系统使用的高压燃油泵中。本柱塞泵可包括一个、两个或更多个用于加压燃油的柱塞组件和与每一个柱塞组件对应的用于将加压的燃油供应到共轨喷射系统的共轨组件的出口阀组件，所述出口阀组件能够被连接到共轨组件。

根据本实用新型，参考图1和2，柱塞泵1包括泵壳体10，其限定出高压燃油腔和润滑油腔16。柱塞组件20被容置于泵壳体10的套管部分中，驱动轴30被部分地被容置于润滑油腔16内，借助于凸轮从动组件40，柱塞组件20被驱动轴30驱动以加压吸入高压燃油腔内的燃油。

驱动轴30从泵壳体10外部延伸到润滑油腔16内并且在相反的两端支撑在泵壳体10上。驱动轴30包括被发动机驱动的第一端34，和连接到预供油泵（未示出）的第二端36。当驱动轴30被驱动而转动时，将要被加压的燃油被从预供油泵吸入高压燃油腔。在驱动轴30的中间部分，与驱动轴30一体的，或者可选地与驱动轴30分离并且装配于其上的，凸轮包括凸角32。

润滑油被包含在润滑油腔16中并且随着驱动轴30的转动而被凸角32向上飞溅，以润滑驱动轴30上方的部件，例如凸轮从动组件40的部件。

凸轮从动组件40包括框架形式的挺柱体42，滚子44，和销轴46，借助于销轴46，滚子44被挺柱体44支撑。通过滚子44，挺柱体42在其底部被驱动轴30驱动而在泵壳体10内往复移动，在其上部与柱塞组件20的柱塞22接触。销轴46在其相反的两端支撑于形成在挺柱体42中的两个孔48中，滚子44以其内圆周面52支撑在销轴46的中间并且相对于销轴46可转动。滚子44以其外圆周面54与凸角32的外凸轮表面接合并且直接被其驱动。

这样，当驱动轴30转动时，滚子44被凸角32的外凸轮表面驱动，绕销轴46转动并在泵壳体10内往复移动。滚子44致使挺柱体42，以及整个凸轮从动组件40，在泵壳体10内往复移动。在凸角32升程过程中，挺柱体42与柱塞组件20的柱塞22被推动而前进，高压燃油腔内的燃油被加压并且供应到内燃机的共轨组件。在柱塞22被凸轮从动组件40推到顶点之后，柱塞组件20的柱塞弹簧24起作用，使得柱塞组件20的柱塞22后退移动，其推动挺柱体42以及整个凸轮从动组件40后退，高压燃油腔内的压力降低，燃油被从预供油泵吸入。

操作循环如上重复。

从上述和附图中可知，在操作过程中，滚子44相对于销轴46转动。具体地，滚子44包括内圆周面52，销轴46包括在其相反两端支撑在孔48内的外圆周面62，并且这两个圆周表面彼此接触。理想地，销轴46保持基本上静止，同时滚子44绕销轴46转动，从而在滚子44的内圆周面52和销轴46外圆周面62上发生磨损。

有利地，凸轮从动组件40包括润滑油通道，所述润滑油通道使润滑油腔16与滚子44的内圆周面52和销轴46的外圆周面62之间的分界面流体连通，从而能够将从润滑油腔16向外飞溅的润滑油引导至滚子44的内圆周面52和销轴46的外圆周面62之间的分界面，起到润滑两者之间的分界面的作用。

具体地，如图3所示，所述润滑油通道形成在销轴46的外圆周面62上，在其沿着销轴46的轴心轴线A方向上的相反两端与润滑油腔16流体连通。

在操作过程中，随着驱动轴30转动，润滑油腔16中的润滑油被驱动轴30的凸角32飞溅到挺柱体42和泵壳体10之间的空间，包括销轴46两端的空间，允许润滑油从销轴46的端部进入润滑油通道，以降低滚子44的内圆周面52和销轴46外圆周面62之间的磨损。

如图3所示，根据本实用新型的第一实施例，润滑油通道是形成在销轴46的外圆周面62上的沟槽72。沟槽72沿着销轴46的中心轴线方向弯曲地延伸。可选地，沟槽可平行于销轴46的中心轴线方向直线延伸。

在垂直于沟槽72的延伸方向的横截面中，沟槽72具有如图所示的三角形形状。但本领域内的技术人员应了解根据需要沟槽72的横截面可采用任何其它形状，例如矩形、梯形或半圆形或者它们的任何组合。

在所示的第一实施例中，销轴46被设有一个沟槽72。但根据实际需要，可设置两个或更多沟槽。优选地，这些沟槽可沿着销轴46的圆周方向均匀分布，以获得良好的动态润滑性能。

可选地，所述润滑油通道可以形成在销轴46中，并且能够通向销轴46的外圆周面62，使润滑油能够到达销轴46的外圆周面62。另外可选地，所述润滑油通道也可以形成在与销轴46相接触的滚子44内圆周面52和孔48内壁上。

图4示出了根据本实用新型第二实施例的凸轮从动组件40的一部分，并且图5和6示出了可用的销轴结构。这里只描述本第二实施例与第一实施例的不同。

根据第二实施例，在销轴46的外圆周面62上，润滑油通道通过切除销轴46的一部分而形成平面70而形成，例如如图所示。如此，在销轴46的外圆周面62和滚子44的内圆周面52之间形成空隙，所述空隙在沿着销轴46的中心轴线方向上的相反两端与润滑油腔16流体连通。

以类似于第一实施例的方式，润滑油腔16中的润滑油随着驱动轴30的转动而飞溅出来进入所述空隙内，在销轴46的外圆周面62和滚子44的内圆周面52之间建立流体动力膜，从而起到润滑和冷却两者之间的分界面的作用，使得在上述两个表面上产生的磨损大大降低。

本领域内的技术人员很清楚，如图6所示，可以在销轴46上形成两个平面部分，或者在不牺牲销轴强度的前提下可以提供任何其它数目的上述表面，以提高润滑效果。

在未示出的另一实施例中，上述构造的沟槽和上述构造的表面可以同时提供于销轴上，如果销轴的强度允许的话。

除上述通过机械加工销轴而形成的沟槽和平面之外，任何其它形式的润滑油通道都可以被设置，用于将转动驱动轴而飞溅的润滑油引导至销轴的外圆周面和滚子的内圆周面之间，用于润滑和冷却目的，并且减小它们之间产生的磨损。

如上面关于优选实施例所描述的，进入相互接合的销轴的外圆周面和滚子的内圆周面之间的润滑油形成流体动力膜，能够充分地润滑和冷却两者之间的分界面。

本发明的原理也适用于滚子和销轴之间设有衬套的情况。

本实用新型已经基于特别优选的实施例进行了示出和描述，但并不限制于所示出和描述的细节。相反，在不偏离由附属权利要求限定的实质和范围的情况下可以进行各种修改或变异。

Claims (10)

1.一种柱塞泵，包括：

泵壳体，其限定出包含润滑油的润滑油腔；

设置在泵壳体内的柱塞组件；

部分容置于所述润滑油腔内的驱动轴，所述驱动轴上的凸轮借助于凸轮从动组件驱动所述柱塞组件的柱塞在所述泵壳体内往复移动，

其中，所述凸轮从动组件包括驱动所述柱塞的挺柱体，与所述驱动轴的凸轮接合并且被其驱动的滚子，和穿过所述滚子的销轴，所述滚子通过所述销轴支撑在所述挺柱体内，所述滚子的内圆周面与所述销轴的外圆周面接触并且相对于彼此转动；

其特征在于，所述凸轮从动组件还包括使所述润滑油腔与所述滚子的内圆周面和所述销轴的外圆周面之间的分界面流体连通从而所述润滑油腔内的润滑油能够被引导至并且润滑所述分界面的润滑油通道。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述润滑油通道包括在所述销轴的外圆周面上形成的沟槽，所述沟槽在其位于销轴的中心轴线方向上的相反两端与所述润滑油流体连通。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于，所述沟槽沿着所述销轴的中心轴线方向直线或弯曲地延伸。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于，所述沟槽在垂直于其延伸方向的横截面中具有三角形形状、梯形形状、矩形形状或半圆形形状。

5.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于，所述销轴包括形成单一沟槽，或在所述销轴的外圆周面上沿着圆周方向均匀分布的多个沟槽。

6.根据权利要求1-5中任一所述的柱塞泵，其特征在于，所述润滑油通道包括通过从所述销轴的外圆周面沿着所述销轴的中心轴线方向切除所述销轴的一部分而形成的切除部，所述切除部在其沿销轴的中心轴线方向的相反两端与所述润滑油腔流体连通。

7.根据权利要求6所述的柱塞泵，其特征在于，所述润滑油通道包括沿着所述销轴的圆周方向均匀布置的两个或更多个如上述形成的切除部。

8.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述润滑油通道是形成在所述销轴内并且使所述润滑油腔与所述滚子的内圆周面和所述销轴的外圆周面之间的分界面流体连通的通道，或者所述润滑油通道是形成在与所述销轴的外圆周表面相接合的所述滚子和所述挺柱体的表面上的通道。

9.一种高压燃油泵，包括由根据权利要求1-8中任一所述柱塞泵构成的高压部分。

10.根据权利要求9所述的高压燃油泵，其特征在于，所述高压燃油泵用于内燃机的共轨喷射系统中，并且所述柱塞组件能够连接到共轨喷射系统的共轨组件。

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